问题 实验题

TiO2既是制备其他含钛化合物的原料,又是一种性能优异的白色颜料。

(1)实验室利用反应TiO2(s)+2CCl4(g)=TiCl4(g)+CO2(g),在无水无氧条件下,制取TiCl4实验装置示意图如下  

有关性质如下表   

物质熔点/℃沸点/℃其它
CCl4-2376与 TiCl4互溶
TiCl4-25136遇潮湿空气产生白雾
 

仪器A的名称是____    ,装置E中的试剂是         。反应开始前必须进行的操作是____    ;反应结束后的操作包括:①停止通氮气②熄灭酒精灯③冷却至室温。正确的顺序为____    (填序号)。欲分离D中的液态混合物,所采用操作的名称是         

(2)工业上由钛铁矿(FeTO3)(含Fe2O3、SiO2等杂质)制备TiO2的有关反应包括:

酸溶:FeTiO3(s)+2H2SO4(aq)   FeSO4(aq)+TiOSO4(aq)+2H2O(1)

水解;TiOSO4(aq)+2H2O(1)   H2T1O3(s)+H2SO4(aq)

简要工艺流程如下:

①试剂A为           。钛液I需冷却至70℃左右,若温度过高会导致产率降低,原因是         

②取少量酸洗后的H2TiO3,加入盐酸并振荡,滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是____       ,写出其中发生氧化还原反应的离子方程式____   。这种H2TiO3即使用水充分洗涤,煅烧后获得的TiO2也会发黄,发黄的杂质是____        (填化学式)。

答案

(1)(球形)干燥管  浓硫酸 检查装置的气密性  ②③①   蒸馏

(2)①铁粉 由于TiOSO4容易水解,若温度过高,则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4·7H2O中导致TiO2产率降低。②Fe2+   H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O    Fe2O3

 

 
题目分析:(1)仪器A的名称是球形干燥管,仪器B的作用是加热CCl4,使整个装置充满四氯化碳蒸汽。任何有气体参加的反应或制备气体的反应,在反应开始前都要检查装置的气密性。反应结束后为了防止TiCl4潮解,正确的操作顺序是②熄灭酒精灯③冷却至室温 ①停止通氮气 。TiCl4和CCl4的混合物,因为它们是沸点不同的、互溶的液态混合物,所以分离二者的方法是蒸馏。(2)①在钛铁矿FeTO3中含有Fe2O3、SiO2等杂质。在加入H2SO4时钛铁矿及Fe2O3溶解在其中,不能溶解的SiO2通过过滤分离除去。在滤液中含有Fe2 (SO4)3,为了制取纯净的绿矾,要在钛液中加入Fe粉把Fe2 (SO4)3还原为FeSO4。由于TiOSO4容易水解,若温度过高,则会有较多TiOSO4水解为固体H2TiO3而经过滤进入FeSO4·7H2O中导致TiO2产率降低。②滴加KSCN溶液后无明显现象,再加H2O2后出现微红色,说明H2TiO3中存在的杂质离子是Fe2+。其中发生氧化还原反应的离子方程式H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。在H2TiO3受热分解时,其中的杂质Fe(OH)3也发生了分解反应:2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O 。分解产生的Fe2O3混在TiO2使物质发黄。

考点:

单项选择题
判断题